东京大学神田真司副教授等人组成的研究团队明确了青鳉鱼的大脑直接感知紫外线并改变体色的机理。当青鳉鱼的特定脑细胞受到紫外线照射时，会分泌刺激色素合成的激素，从而保护青鳉鱼免受有害紫外线的伤害。相关研究成果已发表在美国科学期刊《Science》上。
青鳉鱼脑垂体中的细胞会分泌检测紫外线并促进色素沉着的激素（图片由东京大学副教授神田真司提供）
眼睛有能捕捉光线的“光感受器”蛋白质，通过将外部光线信息转化为神经信号，之后再传输到大脑。近年来的研究发现，除了眼睛之外，大脑和其他器官中也存在光感受器。然而，这些光受体并不参与视觉功能，其功能和意义大多不为人知。
此次研究团队在青鳉鱼的“脑垂体”中发现了能对紫外线做出反应的细胞。这些细胞能够分泌促进体内色素沉着的激素，在紫外线照射下，这种激素的分泌变得活跃。进一步研究表明，这些细胞中存在一种对紫外线敏感的光受体“Opn5m”。
脑垂体位于大脑底部，负责分泌与维持生命等相关的激素。由于青鳉鱼的头部相对透明，研究团队证实，包括紫外线的阳光可直接到达脑垂体。
过去，脑垂体通常被认为是受控于其他脑区功能。然而，此次的研究表明，大脑下垂体可以利用光受体独立工作。其他如头部皮肤和颅骨较透明的鱼类等动物，也可能具备类似的通过光感知功能实现自我调节的机制。
神田副教授等人计划将此次新发现的光感受器“Opn5m”应用于操控神经细胞功能的光遗传学技术。既往光遗传学由于对光反应灵敏度较低，需要通过光纤将光传递至大脑，而新发现的光受体反应性更高。神田副教授称“Opn5m”有望成为通过紫外线调控神经和激素功能的非侵入性工具。
原文：《日本经济新闻》电子版、2025/1/10
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Science
论文：Direct photoreception by pituitary endocrine cells regulates hormone release and pigmentation
DOI：10.1126/science.adj9687
